أجنحة فراشة روبوتية تعمل بطاقة الحقول المغناطيسية لتوفير الطاقة
تاريخ النشر: 31st, January 2025 GMT
عكف فريق من الباحثين الألمان، من جامعة دارمشتات التقنية ومركز هيلمهولتز دريزدن-روسندورف، على تطوير أجنحة روبوتية تحاكي أجنحة الفراشة وتعمل باستخدام المجالات المغناطيسية فقط، دون الحاجة إلى بطاريات أو إلكترونيات.
ومن المتوقع أن يكون لهذا الإنجاز تطبيقات عملية مثيرة للاهتمام من البحث والإنقاذ وحتى العلوم الطبية، فقد استلهم الباحثون فكرتهم من الفراشات الملكية والمعروفة بهجراتها الطويلة والتي قد تتعدى البلدان.
وتبين -حسب ما أورده موقع إنترستينغ غنجنيرينغ- أن هذه الأجنحة الروبوتية الجديدة كانت فعالة وقادرة على توليد طاقة من خلال دمج الحركة مع الانحناء السلبي، وهو إنجاز نادرا ما يحدث خارج العالم الطبيعي.
وقد استخدم الفريق -بقيادة البروفيسور أوليفر غوتفلايش والدكتور دينيس ماكاروف- مزيجا من البلاستيك المرن والمدمج بجسيمات مغناطيسية صغيرة لبناء الأجنحة، كما تتكون هذه الأجنحة من مركبات البولي يوريثان الحراري ومسحوق مغناطيسي بحجم الميكرون. وقد قام الباحثون بإنشاء تصاميم متنوعة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مع ما يعرف باسم انصهار قاع المسحوق "بي بي إف" (PBF).
ووجد الباحثون أن تعرّض الجزيئات المغناطيسية المدمجة لحقول مغناطيسية خارجية أدى إلى انحناء الأجنحة بطريقة مشابهة لأجنحة الفراشات. وبعد اختبار أقل من 12 تصميما ونموذجا مطبوعا بتقنية ثلاثية الأبعاد، تمكن الفريق من تطوير أجنحة مغناطيسية تشبه بشكل لافت تلك الموجودة لدى الفراشات، واتبعت التصاميم النهائية بالبحث المكثف حول مورفولوجيا الفراشات وصلابة الأجنحة وميكانيكا الطيران وسلوكيات الهجرة.
إعلانوقال كيليان شافر أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة "أكبر تحد واجهنا كان في طباعة هياكل مرنة فائقة الرقة ويمكنها تحمل الضغط والإجهاد".
وبالنظر إلى المستقبل، يمكن أن يكون لهذه الأجنحة الجديدة مجموعة واسعة من التطبيقات، ففي مجال البحث البيئي مثلا تراقب الروبوتات المجنحة عملية تلقيح الأزهار أو تقيس جودة الهواء، كما يمكن أن تكون مفيدة في حالات الكوارث حيث إن تصميمها الصغير والفعال من حيث الطاقة يسمح لها بالتنقل في المناطق الخطرة لأغراض البحث والإنقاذ.
ومن جهة أخرى، أشار فريق البحث إلى أن التصميم الجديد يمكن تكييفه بسهولة لعلوم الطب، حيث يعد تطوير روبوتات صغيرة وخفيفة الوزن وقابلة للتحكم كنزا ثمينا في الجراحات التداخلية، خاصة عند القيام بعمليات جراحية على الأنسجة الحساسة أو بالقرب منها.
ويمكن أن يفتح مبدأ استخدام الجسيمات المغناطيسية -بهذه الطريقة- أبوابا لتطوير أنواع جديدة من الأطراف الاصطناعية أو مواد مبتكرة يمكن أن تغير شكلها حسب الحاجة.
وبينما تعتمد الأجنحة الروبوتية حاليا على الحقول المغناطيسية الخارجية لتغيير الشكل، فإن الفريق البحثي الألماني يُعبر عن تفاؤله بدمج مولدات الحقول المغناطيسية في إصدارات مستقبلية من التكنولوجيا.
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
قراصنة الإنترنت يطاردون حمضك النووي.. تهديد جديد في عالم الجينات!
شمسان بوست / متابعات:
قال باحثون إن أبحاث الحمض النووي مفتوحة الوصول تعد هدفا رئيسيا لقراصنة الإنترنت.
وشددوا على أن الثغرات الموجودة تنطوي على مخاطر فيما يتعلق بخصوصية الأفراد والأمانة العلمية والأمن القومي.
واستعرض الباحثون أمثلة كان من بينها ما يسمى بتسلسل الحمض النووي للجيل التالي، وهو السبيل السريع والحديث لتحديد تسلسل المواد الكيميائية في جزيء الحمض النووي، والذي يسمح للباحثين بتحليل كميات كبيرة من المواد الجينية واكتشاف الاختلافات المرتبطة بالأمراض والتأثيرات الدوائية والظواهر البيولوجية الأخرى.
وذكر الباحثون في مجلة “آي تريبل إي أكسيس” بعد مراجعة دراسات منشورة سابقا أن الأدوات والتقنيات والبرمجيات عالية التخصص تنطوي على ثغرات متعددة. وأضافوا أنه بالنظر إلى أن العديد من مجموعات بيانات الحمض النووي متاحة للجميع عبر الإنترنت، فهناك العديد من الطرق المحتملة التي يمكن لقراصنة الإنترنت من خلالها الوصول إلى المعلومات وإساءة استخدامها لأغراض المراقبة أو التلاعب أو إجراء تجارب خبيثة.
وأوضح الباحثون أن من بين الثغرات، على سبيل المثال، أن الرقاقات الحيوية المستخدمة مع أجهزة تسلسل الحمض النووي عرضة لهجمات البرمجيات الخبيثة بما في ذلك أحصنة طروادة التي قد تتخفى في شكل برامج مرخصة. وأضافوا أن الرقاقة المصابة قد تسرب بيانات تسلسل حساسة أو تتلاعب بالمعلومات الجينية مما يدخل أخطاء في البيانات الجينية الحيوية الضرورية للتشخيص الطبي والأبحاث.
وقالت الدكتورة نسرين أنجوم، قائدة الدراسة من كلية الحوسبة بـ”جامعة بورتسموث” في بيان: “رغم أهميته، لا يزال الأمن البيولوجي الإلكتروني أحد أكثر التخصصات البحثية إهمالا… مما يخلف فجوة حرجة في الأمن البيولوجي العالمي”.
وأضافت أنجوم: “للتأكد من أن معلوماتنا الخاصة بالحمض النووي تظل آمنة ولا تستخدَم إلا للخير، فإننا ندعو لإجراء المزيد من الأبحاث والتعاون لإيجاد طرق للحفاظ على أمان هذه التكنولوجيا القوية”.
تصادم 3 سيارات ودراجة نارية على الطريق الدائري بالرماية